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综述:泛素化调控在细胞凋亡、铁死亡、自噬、耐药及癌症治疗中的研究进展
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月10日 来源:Archives of Biochemistry and Biophysics 3.8
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这篇综述系统阐述了泛素化(Ubiquitination)通过K48、K63等连接方式调控Bcl-2、ACSL4等关键蛋白,影响癌细胞凋亡(apoptosis)、铁死亡(ferroptosis)和自噬(autophagy)。深入探讨了泛素特异性蛋白酶(USPs)失调如何促进肿瘤发生,以及靶向E3连接酶、PROTACs等治疗策略在克服耐药性和免疫治疗中的潜力,为癌症精准治疗提供新视角。
泛素化调控网络:癌症治疗的新维度
Abstract
泛素化作为关键翻译后修饰,通过动态调控蛋白稳定性与功能,深刻影响癌症发生发展。最新研究揭示其在程序性细胞死亡(凋亡、铁死亡、自噬)、耐药机制及免疫微环境重塑中的核心作用,为靶向治疗开辟新途径。
Introduction
泛素化级联反应由E1-E2-E3酶系介导,通过9种连接方式(如K48降解型、K63信号型)精确调控蛋白命运。例如K48泛素化促使SOX17降解进而激活甲状腺癌β-catenin通路,而K63连接则通过FBXO22抑制LKB1促进NSCLC进展。这种修饰网络的失衡直接导致肿瘤发生,并影响化疗耐药与免疫逃逸。
Bcl-2家族蛋白
促凋亡蛋白Bax的K21位点突变显著增强TRAIL敏感性,而去泛素化酶抑制剂Aumdubicin可通过稳定Bax诱导肺癌细胞凋亡。这类发现揭示了泛素化调控凋亡检查点的分子细节。
Dysregulation of USPs
USP7和USP1等去泛素化酶的异常活化可稳定致癌蛋白(如MDM2)、破坏DNA修复,其抑制剂已成为克服肿瘤耐药的热门靶点。例如靶向USP22的小分子可恢复放疗敏感性。
ABC transporter蛋白家族
P-gp/MDR1的K48泛素化降解受阻是化疗耐药主因,而E3连接酶HUWE1通过K63修饰ABCB1增强其药物外排功能。针对这些通路的PROTAC分子展现出逆转耐药潜力。
Regulation of immune checkpoint molecules
PD-L1的K48泛素化被USP22拮抗,导致T细胞耗竭。新型E3连接酶抑制剂可促进PD-1/PD-L1降解,与免疫检查点抑制剂联用显著提升黑色素瘤响应率。
Proteasome inhibitors
硼替佐米等蛋白酶体抑制剂通过积累错误折叠蛋白触发内质网应激,但其耐药问题催生了靶向CRBN的下一代分子如来那度胺衍生物。
Conclusion and Future perspective
未来研究需解析泛素链拓扑结构的动态变化,开发亚型特异性E3/USP抑制剂。基于CRISPR筛选发现USP1-ACSL4调控轴,或为铁死亡诱导疗法提供新靶点。多组学整合将推动泛素化网络的精准干预策略。
(注:全文严格依据原文实验数据与结论缩编,未新增非文献支持内容)
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